Conversão de Energia luminosa em eletricidade utlilizando TiO2/corante/eletrolito solido polimerico

Neste trabalho verificou-se inicialmente, o efeito do polímero condutor, poli(o-metoxianilina), PoAni- TSA, na sensibilização de n-TiO2 nanoparticulado empregando I3/ I em acetonitrila como eletrólito. O sistema apresentou tempo de resposta longo frente ao estímulo da luz, fotocorrente de 180 mAcm irradiando o sistema na direção substrato-eletrodo (SE), sendo esta não limitada pela difusão do par redox dentro dos poros do semicondutor . O eletrólito sólido polimérico baseado em um elastômero comercial, poli(epicloridrina-co-óxido de etileno) carregado com NaI/I2 foi preparado e caracterizado, apresentando condutividade iônica de 1,0 x 10 Scm e excelente estabilidade térmica, permitindo sua utilização em dispositivos eletroquímicos. Estudamos a aplicação deste eletrólito solido no sistema TiO2 I corante l ES (onde corante = cis-[(dcbH2)2Ru(SCN)2] ou PoAni-TSA e ES = eletrólito sólido). O dispositivo com o polímero condutor apresentou isc, Voc e ff iguais a 12,2 mAcm, 0,048 V e 0,32, respectivamente. Para o dispositivo com o corante de rutênio os valores acima são 0,46 mAcm, 0,71 V e 0,67, respectivamente. A eficiência total de conversão de luz solar em eletricidade é de 0,22 %. Este dispositivo apresentou ff e Voc comparáveis ao mesmo sistema em junção líquida e células solares de silício encontradas comercialmente. Sua eficiência é igual e/ou superior à sistemas análogos que utilizam de eletrólitos quase-sólidos com a finalidade de aumentar a durabilidade e permitir o design de dispositivos flexíveis e de baixo custo.In this work, we analyzed the effect of a conducting polymer, poly(o- methoxyaniline ), PoAni-TSA, as a dye in a photoelectrochemical cell based on its sensitization of n-TiO2, using I3/ I in acetonitrile as an electrolyte. The system exhibited photocurrent around 180 mAcm through light-white irradiation from substrate-electrode (SE). The photocurrent showed being not limited by redox couple diffusion inside TiO2 nanoparticles. The solid-state electrolyte is based on a commercial rubber, poly(epichlorohydrin-co-ethylene oxide) filled with Nal and I2, was prepared and characterized, showing an ionic conductivity of 1.0 x 10 Scm and an excellent stability , being its application appropriated to electrochemical devices. We studied the use of this solid-state electrolyte in a system such as TiO2 I dye l ES (where dye is cis-[(dcbH2)2Ru(SCN)2] or PoAni-TSA and ES = solid-state electrolyte). The device with a conducting polymer showed an isc, Voc e ff equal to 12.2 mAcm, 0.048 V e 0.32, respectively. For the device with a ruthenium complex as a dye the values were 0.46 mAcm, 0.71 V e 0.67, respectively. The overall conversion efficiency was 0.22 %. This assemblage has an ff e Voc close to the same photoelectrochemical cell with a liquid junction and solar cells which exploit the photovoltaic effect on p-n junction. Its efficiency is similar to analogue systems that employ a quasi-solid electrolyte with a goal of increasing the durability and permit the design of flexible and low cost photovoltaic cells